电离杂质屏蔽对GaAs低温和中温区自旋退相干的影响
材料科学
2017-02-22 v1
摘要
我们研究了带电杂质屏蔽对体{\it n}型GaAs中自旋退相干的影响，并详细分析了将不同Born近似应用于线性化Thomas-Fermi屏蔽理论的效果。自旋弛豫时间通过系综Monte Carlo技术计算，包括电子-电子、电子-杂质和电子-声子散射。我们仔细选择参数区域，使得所有物理近似成立，特别是可用Yukawa型势描述屏蔽Coulomb相互作用且Born级数收敛。我们的结果表明，与通常采用的第一Born近似相比，包含第二阶Born近似会得到短得多的自旋弛豫时间：自旋弛豫时间可能减少数百皮秒，对于大范围参数，第一Born近似高估结果达30%或更多。尽管我们的系综Monte Carlo模拟包含了电子-电子和电子-声子相互作用，但在考虑低至中等载流子密度且 但小于Fermi温度时，我们的结果与仅包含电子-杂质相互作用的Dyakonov-Perel理论符合得很好，这支持电子-杂质散射是该低-中温区体GaAs中最主要的弛豫机制。
引用
@article{arxiv.1609.06084,
title = {Effect of Ionized Impurity Screening on Spin Decoherence at Low and Intermediate Temperatures in GaAs},
author = {Gionni Marchetti and Irene D'Amico},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.06084},
year = {2017}
}